1.1 什么是因特网

1.1.1 具体构成描述

1.所有这些设备称为主机host或者端系统end system

2.端系统通过通信链路communication link和分组交换机packet switch连接到一起

3.分组交换机：路由器router（通常用于网络核心）和链路层交换机link-layer switch（通常用于接入网）

4.端系统通过因特网服务提供商ISP接入因特网

5.协议protocol控制因特网中信息的接收和发送。TCP/IP

6.因特网标准由因特网工程任务组IETF研发，标准文档称为请求评论RFC

1.1.2 服务描述

1.为应用程序提供服务的基础设施

2.应用程序编程接口。

1.1.3 什么是协议

1.一个协议定义了在两个或多个通信实体之间交换的报文格式和次序，以及报文发送，接收或其他事件所采取的动作。

1.2 网络边缘

1.主机可以分为客户client和服务器server。服务器大多在数据中心data center

1.2.1 接入网

1.接入网指将端系统连接到其边缘路由器的物理链路

2.家庭接入。数字用户线DSL和电缆。

DSL调制解调器（将数字数据转换为高频音）->中心局的DSLAM(将高频音转回数字数据).24Mbps下行和2.5Mbps上行传输速率

电缆。分频复用。混合光纤同轴HFC和电缆调制解调器。共享广播媒体

3.企业接入。多台PC->以太网交换机->机构路由器->机构ISP

4.无线接入网 802.11 Wifi

5.广域无线接入 3G，4G和LTE

6.主机，发送长度为L的数据包packets of data，速率为R，延时为L/R

1.2.2 物理媒介

1.物理媒介physical medium可以分为导引型媒体guided media（光缆、双绞线或同轴电缆）和非导引型媒体unguided media（无线局域网或数字卫星）

2.双绞线TP，传输速率从10Mpbs到10Gbps

3.同轴电缆，同心的而不是并行的，共享媒体

4.光纤，一种细而柔软，能够引导光脉冲的媒体，每个脉冲代表一个比特。极高的比特速率，不受电磁干扰，并且很难窃听

5.无线电radio

无线电信道承载电磁频谱中的信号。不需要物理线路，极大地依赖于传播环境和传输距离，如反射、物体地阻碍和干扰。可分为地面微微波、局域、广域和卫星（同步和近地）

1.3 网络核心

1.3.1 分组交换packet switching

1.端系统彼此交换报文message。源将长报文划分为较小的数据块，称之为分组packet

2.多数分组交换机在链路的输入端使用存储转发传输store-and-forward机制。该机制是指在交换机能够开始向输出链路传输该分组的第一个比特之前，必须接收到整个分组，总延时为NL/R，N为路径数

3.排队时延和分组丢失。输出缓冲、排队时延、分组丢包

4.转发表forward（将目的地址映射称为输出链路）和路由选择协议routing（用于自动设置转发表）

1.3.2 电路交换circuit switching

1.网络创建电路时，在连接期间该网络链路上预留了恒定的传输速率，不共享。

2.端到端的连接。

3.电路交换网络中的复用：频分复用FDM和时分复用TDM。

FDM和TDM

4.分组交换与电路交换的对比。（1）分组交换提供了比电路交换更好的带宽共享（2）分组交换比电路交换更简单，更有效（3）分组交换非常适用于突发数据

1.3.3 网络的网络

1.因特网交换点IXP，所有对等的ISP在这里交换数据

2.内容提供商content provider

ISP的互联

1.4 分组交换网中的时延、丢包和吞吐量

1.4.1 分组交换网中的时延概述

1.时延可以分为（1）结点处理时延nodal processing（2）排队时延queuing（3）传输时延transmission（4）传播时延propagating。四个时延相加即为结点总时延total nodal

2.处理时延，包括检查分组首部和决定该分组导向何处

3.排队时延

4.传输时延L/R，仅当所有已经到达的分组被传输后，才能传输刚刚到达的分组，L为分组的长度。是路由器将分组推出所需的时间

5.传播时延，从链路起点到路由器传播所需要的时间。是一个比特从一台路由器到另一台路由器所需的时间

1.4.2 排队延时和丢包

1.流量强度traffic intensity=La/R,a为分组到达队列的平均速率。流量强度不能大于1

2.丢包

1.4.3 端到端时延

1.Traceroute程序

1.4.4 计算机网络中的吞吐量

1.吞吐量是指在发送者和接收者之间传输的比特的速率。瞬时/平均

2.吞吐量是瓶颈链路的传输速率，同时取决于干扰流量。

1.5 协议层级及其服务模型

1.5.1 分层的体系结构

1.协议分层具有概念化和结构化的优点

2.协议栈由5个层次组成：物理层、链路层、网络层、运输层和应用层。

3.应用层是网络应用程序及它们的应用层协议存留的地方，如HTTP、SMTP、FTP。分布在端系统上，信息分组称为报文message

4.运输层在应用程序端点之间传送应用层报文。TCP和UDP。TCP提供了面向连接的服务，确保传递和流量控制，提供拥塞控制机制。UDP提供无连接的服务。运输层分组称为报文段segment。

5.网络层的分组称为数据报datagram，从一台主机到另一台主机。IP协议

6.链路层的分组称为帧frame

7.物理层，双绞铜线、同轴电缆、光纤

8.OSI模型，将应用层划分为应用层、表示层和会话层。表示层的作用是使通信的应用程序能够解释交换数据的含义，会话层提供了数据交换定界和同步功能，包括了建立检查点和恢复方案的方法。

1.5.2 封装

封装